綜合機械化和機電一體化在煤礦開采中的應用初探

馮國英

摘要：煤礦企業(yè)想要更長遠持久的穩(wěn)步發(fā)展，就需要對開采技術(shù)進行不斷革新，在煤礦開采中，最常用的就是機電一體化和綜合機械化技術(shù)。本文旨在從分析煤礦機電一體化技術(shù)的前景入手，從采煤、掘進、裝卸幾個方面分析綜合機械化在煤礦開采中的應用，從煤礦開采、帶式傳送機、礦井提升和提升機、礦井的生產(chǎn)檢測和監(jiān)控幾個方面分析機電一體化在煤礦開采中的應用。

關(guān)鍵詞：綜合機械化;機電一體化;煤礦開采

引言：煤礦產(chǎn)業(yè)是我國經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新升級煤礦的開采技術(shù)才能保證煤礦開采的利益最大化以及煤礦行業(yè)整體的安全發(fā)展，朝著自動化、智能化、科學化的方向邁進。開采煤礦的綜合機械化和機電一體化的技術(shù)水平越高，耗費的成本就越低，開采的效率自然越來越高。所以提高綜合機械化和機電一體化技術(shù)是大勢所趨，是整個煤礦開采行業(yè)經(jīng)濟效益的保障。

一、綜合機械化在煤礦開采中的應用

在今后的煤礦開采中，綜合機械化會朝著綠色化和智能化發(fā)展，利用計算機技術(shù)進行精準分析對開采遇到的問題和故障進行有效診斷，提高整體的使用效率。在注重效率的同時，也要以保護環(huán)境、綠色發(fā)展為主題，減少對環(huán)境的污染，進行可持續(xù)和綠色發(fā)展。

（一）采煤

在煤礦開采中，液壓牽引和電牽引是開采的兩種主要方式，兩種方式綜合比較來看，后者的性能會相對穩(wěn)定一點，電牽引能夠更好的適應煤層，對設(shè)備的突發(fā)情況和變動能夠做出迅速反應，以此保證整個開采工作的安全性和穩(wěn)定性^[1]。一般來說，電牽引的采煤量能夠達到每小時一千一百至一千三百噸，而液壓牽引的采煤量就少于一千噸，利用綜合機械化的方式開采煤礦，能夠有效提高開采率，快速增加采煤量，這也是今后煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大方向。只有保證煤礦開采的數(shù)量達到一定程度，才能進行煤礦產(chǎn)業(yè)接下來的技術(shù)操作，隨著煤礦資源的大量開采，煤礦的利用率也要提高，這樣才能保證資源的合理利用，以免造成過度開采資源而導致的資源浪費。綜合利用兩種開采方式，根據(jù)不同的需求選擇適合的開采技術(shù)，在保證開采數(shù)量的同時也要注意安全性，確保整個工作平穩(wěn)安全的進行。

（二）掘進

在煤礦的開采中，綜合機械化技術(shù)的應用對傳統(tǒng)的掘進方式產(chǎn)生了一定的影響。以往運用的傳統(tǒng)的掘進方式是進行人工開采煤礦，不僅不能保證開采人員的人身安全，還使整體的工作效率十分低下，對于大批量的煤礦需求來說，不能滿足準時供應，對整個煤礦開采的操作難易度來說，也具有很大的難度。煤炭開采的環(huán)節(jié)對整個煤礦產(chǎn)業(yè)來說是處于核心的部分，如果前期的煤礦開采量供應不上，那么整個后期作業(yè)也無法順利進行，從而直接影響了整個煤礦產(chǎn)業(yè)的工作效率經(jīng)濟效益。綜合機械化技術(shù)的應用直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工開采，明顯提升工作效率和開采量，同時還能避免工作人員的傷亡，把風險降到了最低，不僅保證了煤礦開采的安全性，還為整個煤礦產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展做出了重要貢獻。

（三）裝卸

在煤礦開采掘進之后，就要對其進行裝卸工作，裝卸也是整個開采工作的重要組成部分。傳統(tǒng)的裝卸方式是采用人工裝卸，消耗了大量的人力物力，還不能保證工作效率，整個裝卸工作在煤礦開采中的難度極高。在綜合機械化技術(shù)應用之后，替代了傳統(tǒng)的人工裝卸的方式，不僅可以節(jié)約大量的人物和資金，還能有效提高裝卸效率，節(jié)省了整個煤礦開采工作的成本，還可以避免因為高強度的裝卸工作而造成的人員傷病情況。整體來看，綜合機械化技術(shù)對于整個煤礦開采來說，做出了卓越的貢獻，不僅可以在提高生產(chǎn)效率的同時增加開采量，還可以保證整個開采過程不出現(xiàn)人員傷亡，從而使整個煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益大大增加，煤炭的開采工作得以平穩(wěn)安全的運行。

二、機電一體化在煤礦開采中的應用

（一）機電一體化在帶式傳送機中的應用

在整個運輸過程中，輸送系統(tǒng)主要靠帶式傳送機進行工作，其運輸量很多，能夠滿足運輸要求。帶式傳送機能夠連續(xù)不斷的進行輸送工作，工作效率極高，是機電一體化的體現(xiàn)，使整個自動化的運行得以實現(xiàn)。將機電一體化技術(shù)應用到帶式傳送機中，可以對慣性大的負載物進行高效運輸，進行驅(qū)動裝置的改造更新，，對井下部分的升降機作業(yè)進行自動化的操作與控制，很大程度上避免了人工加入和操作^[2]。在自動化模式的有效控制下，可以清楚并及時掌握各部分的作業(yè)情況，對整體的工作有一個全方位的把控，及時協(xié)調(diào)各相關(guān)部門的的工作，提高整體的合作效率。但是機電一體化在帶式傳送機中的應用也存在一些問題，比如動態(tài)分析的問題和延時技術(shù)方面的問題并沒有得到很好的解決，需要今后對機電一體化技術(shù)進行進一步的探索。

（二）機電一體化在礦井提升和提升機中的應用

在煤礦開采中，提升機技術(shù)一直被廣泛使用，其中礦井提升機的應用就極大地提高了我國的自動化水平。礦井提升機也是目前被廣泛認可并使用的設(shè)備，通過機電一體化技術(shù)的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的自動控制，它的結(jié)構(gòu)是滾筒和驅(qū)動裝置，安全性能可靠，可操作性極強，方便電氣的安裝。在操作過程中，配置十分簡單，操作易上手，利用總線的方式達到兼容模式，有利于整個礦井的開采工作的進行。我國使用量達到最多的就是直流提升機，屬于我國的國內(nèi)生產(chǎn)和自主研發(fā)，其中采用計算機系統(tǒng)計算的程序，更是簡單便于操作，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，不僅工作效率極高，機器的產(chǎn)品性能也十分先進，符合自動化操作的要求。

（三）機電一體化在綜合機械化煤礦開采中的應用

在綜合機械化的煤礦開采中，機電一體化技術(shù)可以提高開采率，大大增加煤礦的整體開采量。在開采工作進行時，主要采取的就是電牽引式的采煤機器，不僅我國在大力研究開發(fā)電牽引采煤機器，國外的很多發(fā)達國家也在創(chuàng)新技術(shù)進行再次開發(fā)利用，進行自主研發(fā)。這種機器的優(yōu)點在于牽引性能強，安全性能高，使用過程中能夠提高使用效率，動能系數(shù)也比較高，和其他的采煤機器相比，優(yōu)勢顯而易見。電牽引采煤機器能夠移動，并且可以克服各種阻力，在移動時可以進行發(fā)電操作，過程中遇到什么問題都會及時進行反饋，在反饋之后會得到及時解決，實用性和操作性極強，能夠適應開采中遇到的不同情況?？傮w來看，機電一體化技術(shù)在煤礦開采中，能夠積極應對各種問題，保證工作的安全性，還能提高整體效率，具有重要意義。

（四）機電一體化在礦井的生產(chǎn)檢測和監(jiān)控中的應用

在煤礦產(chǎn)業(yè)中，機電一體化的技術(shù)不僅能對整體工作的過程就行實時監(jiān)控，還能對生產(chǎn)過程進行檢測，針對出現(xiàn)故障的部分進行分析診斷，還可以進行自動報警等^[3]。在進行工作時，機電一體化技術(shù)可以對工作裝置和系統(tǒng)進行二十四小時的全程在線監(jiān)測，通過檢測可以即使對生產(chǎn)情況做出調(diào)整和診斷，之后得以繼續(xù)運作。如果操作出現(xiàn)了問題，就會在自動診斷之后進行報警，發(fā)出警報和求救信號，在信號發(fā)出后，修理工作人員可以根據(jù)信號定位具體位置，及時趕過去對問題和故障進行維修。整個操作流程會大大提高工作效率，也會使故障問題得到及時解決，可以避免煤礦產(chǎn)業(yè)在維修方面花費開銷，還能有效地提高機器和裝置的使用壽命，從而增加整體的經(jīng)濟收益。

結(jié)論：綜合來看，隨著電子技術(shù)和計算機軟件技術(shù)的應用，煤礦開采已經(jīng)趨于智能化、機械化、自動化，對能源的利用和環(huán)境的保護都有重要的意義。大力發(fā)展機電一體化技術(shù)以及綜合機械化技術(shù)，使煤礦產(chǎn)業(yè)更加節(jié)能環(huán)保、安全高效。

參考文獻：

[1]王文亮.綜合機械化和機電一體化在煤礦開采中的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（13）：108.

[2]劉用.基于風險觀的綜合機械化和機電一體化在煤礦開采中應用分析[J].科技資訊，2019，17（09）：72+74.

[3]隋世亞.綜合機械化和機電一體化在煤礦開采中的應用[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2018，38（20）：76-77.